Exercícios Resolvidos de Momento Linear Relativístico

UFRJ, Física 4, P2 - 2012.1, Questão ME02

Quando uma partícula com massa de repouso Equation tem a sua velocidade aumentada,

  1. Somente a sua massa aumenta
  2. Somente a sua energia cinética aumenta
  3. Somente a sua massa diminui
  4. Somente a sua energia cinética diminui
  5. Sua massa diminui e sua energia cinética aumenta
  6. Sua massa aumenta e a sua energia cinética diminui
  7. Tanto a sua massa como a sua energia cinética aumentam
  8. Tanto a sua massa como a sua energia cinética diminuem
  9. Sua energia total permanece constante

Passo 1

Estudando relatividade, vemos que, na verdade, a massa varia de acordo com a velocidade através da relação:

Equation

Onde Equation é a massa relativística.

Isso implica diretamente com os cálculos do momento e da energia relativísticos, que agora passam a ser dados por:

Equation

Equation

Assim, quando a velocidade aumenta, a massa também aumenta, assim como o momento e energia relativísticos.

A energia total e a energia cinética estão relacionadas por:

Equation Então, para que a energia total aumente, é necessário que a energia cinética também aumente.

Portanto, a opção que melhor se encaixa é a letra (g).

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Resposta

Letra (g): Tanto a sua massa como a sua energia cinética aumentam.

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